Curso CypeCAD.

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CÁLCULO DE ESTRUCTURAS DE HORMIGÓN ARMADO CON CYPECAD.

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Curso CypeCAD.

  1. 1. MÓDULO 1 - CÁLCULO DE ESTRUCTURAS DE HORMIGÓN CON CYPECAD AUTOR: JOSÉ MARÍA FUENTES PARDO Curso de introducción alcálculo de estructuras con CYPECÁLCULO DE ESTRUCTURAS DE HORMIGÓN ARMADO CON CYPECAD PROFESOR: D. JOSÉ MARÍA FUENTES PARDO UNIVERSIDAD POLITÉCNICA DE MADRID CURSO DE INTRODUCCIÓN AL CÁLCULO DE ESTRUCTURAS CON CYPE Pág. 1 de 51
  2. 2. MÓDULO 1 - CÁLCULO DE ESTRUCTURAS DE HORMIGÓN CON CYPECAD AUTOR: JOSÉ MARÍA FUENTES PARDO ÍNDICE 1. CÁLCULO DE UN EDIFICIO CON SÓTANO Y DOS PLANTAS pp. 3 1.1 Introducción y descripción de la estructura pp. 3 1.1.1. Introducción pp. 3 1.1.2. Descripción de la estructura a calcular pp. 4 1.1.3. Procedimiento a seguir para el cálculo de una estructura en CYPECAD pp. 5 1.1.4. Entrada en el programa y creación de nueva obra pp. 6 1.1.5. Definición de datos generales de la obra pp. 12 1.2 Definición de la geometría de la estructura pp. 12 1.2.1. Generación de plantas y grupos de plantas pp. 13 1.2.2. Introducción de pilares pp. 15 1.2.3. Muros de sótano pp. 19 1.2.4. Entrada de vigas pp. 20 1.2.5. Forjados unidireccionales 1.2.6. Creación de una losa maciza pp. 23 1.2.7. Forjados inclinados pp. 24 1.2.8. Generación de los elementos de cimentación del edificio pp. 26 1.2.9. Vista tridimensional de la estructura pp. 28 1.3 Cargas pp. 29 1.3.1. Introducción de cargas sobre la estructura. Generalidades pp. 29 1.3.2. Cargas en grupos pp. 30 1.3.3. Otras cargas permanentes y de uso pp. 31 1.3.4. Sobrecarga de nieve pp. 32 1.3.5. Acción del viento pp. 33 1.4 Cálculo y revisión de resultados pp. 34 1.4.1. Cálculo y comprobación de errores pp. 34 1.4.2. Forjados unidireccionales pp. 36 1.4.3. Vigas pp. 38 1.4.4. Pilares pp. 40 1.4.5. Losa maciza en la planta de cubierta pp. 41 1.4.6. Muro de contención: Edición y comprobación de armados pp. 43 1.4.7. Cimentaciones pp. 44 1.5 Listados y planos pp. 45 1.5.1. Listados de resultados pp. 46 1.5.2. Obtención de planos pp. 472. BIBLIOGRAFIA pp. 51 CURSO DE INTRODUCCIÓN AL CÁLCULO DE ESTRUCTURAS CON CYPE Pág. 2 de 51
  3. 3. MÓDULO 1 - CÁLCULO DE ESTRUCTURAS DE HORMIGÓN CON CYPECAD AUTOR: JOSÉ MARÍA FUENTES PARDO1.- CÁLCULO DE UNA ESTRUCTURA DE HORMIGÓN ARMADOCON CYPECAD: EDIFICIO CON SÓTANO Y DOS PLANTAS1.1. Introducción y descripción de la estructura1.1.1. IntroducciónEn este apartado se muestra el cálculo de la estructura de hormigón armado de un edificiode oficinas con sótano y dos plantas, cuyas características concretas se describen enapartados posteriores. Se utilizará, para ello, el programa de ordenador CYPECAD (Versión2009.1.f) de la empresa CYPE Ingenieros.1.1.2. Descripción de la estructura a calcularEl edificio al que se refiere el apartado 1.1 de este documento tendrá las dimensiones,condicionantes geográficos y características constructivas que se muestran en la figura 1 yen la tabla adjunta. Cubierta no transitable 1.2 2.1 Oficinas Azotea transitable 3 Oficinas 2,8 Sotano: Aparcamientos 16 17 18 19 20 4 11 12 13 14 15 4 6 7 8 9 10 4 1 2 3 4 5 4 4 4 5 Figura 1. Sección y planta del edificio a calcular CURSO DE INTRODUCCIÓN AL CÁLCULO DE ESTRUCTURAS CON CYPE Pág. 3 de 51
  4. 4. MÓDULO 1 - CÁLCULO DE ESTRUCTURAS DE HORMIGÓN CON CYPECAD AUTOR: JOSÉ MARÍA FUENTES PARDO Calahorra (La Rioja). Altitud topográfica: 358 m.LOCALIZACIÓN El solar se sitúa en un polígono industrial a las afueras de la localidad. TERRENO DE Suelo de naturaleza arcillosa (arcillas duras). CIMENTACIÓN Presión admisible del terreno: 0,245 MPa Estructura formada por pilares y vigas de hormigón armado (HA-30; control DESCRIPCIÓN estadístico; Acero B500S). Los forjados de las plantas 1 y 2 se ejecutan DE LA mediante viguetas de hormigón armado y bovedillas cerámicas (canto: ESTRUCTURA 20+5 cm). El forjado de la cubierta inclinada se ejecutará mediante una losa maciza de hormigón armado. En la planta del sótano se ejecutará un muro de hormigón armado en tres de sus laterales para contener el empuje del terreno, de naturaleza arcillosa (Presión admisible: 0,25 MPa; Densidad aparente del suelo: 17,5 kN/m3; Ángulo de SÓTANO rozamiento interno: 20º). El edificio estará bordeado por una acera perimetral pavimentada, con un peso de 5 kN/m2. En el cálculo de los muros de sótano debe considerarse, además, una sobrecarga de tráfico de 6 kN/m2. La cubierta inclinada, accesible exclusivamente para realizar tareas de conservación, es de teja cerámica sobre placas de poliestireno extruido, con un CUBIERTA peso total de 1,2 kN/m2. La terraza de la segunda planta es transitable y su terminación se realizará con losetas filtrantes sobre lámina impermeabilizante y capa de formación de pendientes (peso total del sistema: 2,1 kN/m 2). El cerramiento lateral del edificio estará por una doble hoja de ladrillo con cámara de aire intermedia, que descansará directamente sobre las vigasCERRAMIENTOS perimetrales. LATERALES La terraza de la segunda planta dispone de un cerramiento perimetral con barandilla metálica sobre un peto de ladrillo. El peso total es de 1,5 kN/m. La tabiquería interior del edificio se efectuará con panderetes o tabicones de OTROS ladrillo hueco (asimilable a una sobrecarga uniforme de 1 kN/m2). ELEMENTOS Los solados de las zonas de oficinas estarán formados por baldosas cerámicasCONSTRUCTIVOS sobre cama de arena y mortero (0,8 kN/m2). Sobre la zona de oficinas de la planta 1 se dispondrá un falso techo de losetas de escayola (0,3 kN/m2). NIVEL DECONTROL EN LA Normal EJECUCIÓN1.1.3. Procedimiento a seguir para el cálculo de una estructura en CYPECADPara la introducción y resolución de una estructura con CYPECAD exige llevar a cabo deforma ordenada las siguientes actividades: CURSO DE INTRODUCCIÓN AL CÁLCULO DE ESTRUCTURAS CON CYPE Pág. 4 de 51
  5. 5. MÓDULO 1 - CÁLCULO DE ESTRUCTURAS DE HORMIGÓN CON CYPECAD AUTOR: JOSÉ MARÍA FUENTES PARDO Figura 2. Procedimiento a seguir para el cálculo de una estructura de hormigón armado en CYPECAD1.1.4. Entrada en el programa y creación de nueva obraAbrimos el programa CYPE haciendo doble clic sobre su icono, para dar paso al menúprincipal, desde donde, si lo deseamos, podemos cambiar de sistema de unidades con elque trabajarán las distintas aplicaciones de CYPE y descargar manuales en formato PDF.Una vez en el menú principal, daremos paso a la aplicación CYPECAD.Una vez en CYPECAD, se abrirá una ventana denominada “Gestor de archivos” si es laprimera vez que utilizamos la aplicación. En otro caso, aparecerá en pantalla la última obracon la que se estuvo trabajando en la aplicación. Para iniciar un nuevo proyecto de obradebe abrirse el menú Archivo > Nuevo. Se inicia de este modo una ventana en la que sesolicita al usuario que asigne un nombre al archivo de obra [sin espacios entre las letras] yuna breve descripción de la obra. Por defecto, CYPECAD guarda las obras en la carpetaC:CYPE IngenierosProyectosCYPECAD, aunque es posible cambiar la ubicación de losficheros pulsando sobre la opción „Examinar‟.A continuación aparecerá una ventana con diversas opciones para la introducción de datos:Introducción manual [Obra vacía] o Introducción automatizada mediante un asistente[Introducción automática]. Con carácter general y para generar obras como la que aquí sedescribe, seleccionaremos la opción „Obra vacía‟. CURSO DE INTRODUCCIÓN AL CÁLCULO DE ESTRUCTURAS CON CYPE Pág. 5 de 51
  6. 6. MÓDULO 1 - CÁLCULO DE ESTRUCTURAS DE HORMIGÓN CON CYPECAD AUTOR: JOSÉ MARÍA FUENTES PARDO Figura 3. Generación de nueva obra1.1.5. Definición de datos generales de obraGenerado el archivo de obra, la siguiente pantalla es relativa a los datos correspondientes ala normativa a utilizar en el cálculo, definición de los materiales, opciones de armado,coeficientes de pandeo e hipótesis de carga a considerar en el cálculo.En el ejemplo que nos ocupa se utilizará un hormigón HA-30 (c=1,5) y armaduras de aceroB 500 S (S=1,15).Definiremos también los datos correspondientes al terreno de cimentación, pulsando en elbotón . A falta de los datos procedentes de un estudio geotécnico específico, la tensiónadmisible correspondiente a un terreno de arcillas duras será igual a 0,245 MPa. Si así lodeseamos activamos la casilla „Verificar deslizamiento de zapatas para que el programarealice también dicha comprobación de acuerdo con el modelo de rotura de Mohr-Coulomb. CURSO DE INTRODUCCIÓN AL CÁLCULO DE ESTRUCTURAS CON CYPE Pág. 6 de 51
  7. 7. MÓDULO 1 - CÁLCULO DE ESTRUCTURAS DE HORMIGÓN CON CYPECAD AUTOR: JOSÉ MARÍA FUENTES PARDOAccedemos a las opciones correspondientes a las armaduras desde el icono . Desde laventana „Tipos de barras de acero‟ a la que nos da acceso (Figura 4), podemos configurardiversos parámetros u opciones relativos a las armaduras (botones ), tales como elrecubrimiento de las barras, tipo de anclaje (doblado de patillas en L o en U), cuantíasmínimas de armado y longitud máxima de las barras para el despiece de armaduras, entreotras. Igualmente, podemos crear nuestras propias librerías de redondos o „tablas dearmado‟ a utilizar para la obra en curso (botones ). Figura 4. Ventana para la configuración de parámetros de armadoDe acuerdo con la actual Instrucción de Hormigón Estructural EHE 08 (Art.37.2.4),utilizaremos los siguientes recubrimientos mecánicos para las armaduras: 25 mm en pilaresy vigas, 30 mm en vigas de cimentación y 40 mm en las zapatas. CURSO DE INTRODUCCIÓN AL CÁLCULO DE ESTRUCTURAS CON CYPE Pág. 7 de 51
  8. 8. MÓDULO 1 - CÁLCULO DE ESTRUCTURAS DE HORMIGÓN CON CYPECAD AUTOR: JOSÉ MARÍA FUENTES PARDOCoeficientes de pandeo: En estructuras intraslacionales, el valor 1 que el programa proponepara la comprobación a pandeo de los pilares en ambas direcciones X e Y está del lado de laseguridad. Si consideramos la estructura traslacional, habría que modificar estos valores,aumentándolos según lo dispuesto en el Art. 43.4 de la EHE 08.Acciones: En este apartado configuraremos algunos datos necesarios para que el programapueda realizar las combinaciones de hipótesis de carga a que estará sometida la estructura.Puede además accederse desde aquí a la introducción de cargas de viento y sismo(procedimientos automatizados) aunque esto lo realizaremos más adelante cuandohayamos completado la definición de la geometría de la estructura.En el apartado „Hipótesis adicionales (cargas especiales)‟ podemos añadir nuevas hipótesiosde carga (acciones) a las generadas automáticamente por el programa („Carga permanente‟y „Sobrecarga de uso‟). Utilizando el botón para la creación de nuevas acciones creamosuna nueva hipótesis adicional de nieve (Figura 5). De igual manera se procedería paragenerar hipótesis adicionales de carga permanente, sobrecarga de uso, etc. El programapermite indicar el grado de compatibilidad entre las diferentes acciones (compatibles,incompatibles o simultáneas). CURSO DE INTRODUCCIÓN AL CÁLCULO DE ESTRUCTURAS CON CYPE Pág. 8 de 51
  9. 9. MÓDULO 1 - CÁLCULO DE ESTRUCTURAS DE HORMIGÓN CON CYPECAD AUTOR: JOSÉ MARÍA FUENTES PARDO Figura 5. Generación de una hipótesis adicional de nieveEl botón „Estados límite (combinaciones)‟ permite determinar los coeficientes parciales deseguridad a aplicar a las acciones y los coeficientes de combinación de acuerdo con lanormativa vigente. Para ello debemos indicar al programa la cota de nieve (Inferior o iguala 1000 m) y la categoría de uso del edificio (B. Zonas administrativas [uso mayoritario deledificio]). Utilizando la opción es posible particularizar e inclusointroducir manualmente los coeficientes de mayoración de las acciones.Figura 6. Ventana de configuración de estados límites para la obtención automática de combinaciones de accionesPor defecto CYPECAD utiliza las combinaciones de acciones y coeficientes indicados en laEHE 08 para la evaluación de los ELU de los distintos elementos que componen laestructura: CURSO DE INTRODUCCIÓN AL CÁLCULO DE ESTRUCTURAS CON CYPE Pág. 9 de 51
  10. 10. MÓDULO 1 - CÁLCULO DE ESTRUCTURAS DE HORMIGÓN CON CYPECAD AUTOR: JOSÉ MARÍA FUENTES PARDOCombinaciones de acciones para comprobaciones correspondientes a ELU de acuerdo con la EHE 08 Coeficientes parciales de seguridad de las acciones, aplicables para la evaluación de los Estados Límite Últimos (Art. 12.1 EHE 08) CURSO DE INTRODUCCIÓN AL CÁLCULO DE ESTRUCTURAS CON CYPE Pág. 10 de 51
  11. 11. MÓDULO 1 - CÁLCULO DE ESTRUCTURAS DE HORMIGÓN CON CYPECAD AUTOR: JOSÉ MARÍA FUENTES PARDO Coeficientes de simultaneidad de las acciones (CTE Documento Básico SE)Una vez especificados los datos generales necesarios para el cálculo de la estructura y lageneración automática de cargas, procederemos a definir geométricamente la estructura acalcular. Figura 7. Definición de datos generales de la obra CURSO DE INTRODUCCIÓN AL CÁLCULO DE ESTRUCTURAS CON CYPE Pág. 11 de 51
  12. 12. MÓDULO 1 - CÁLCULO DE ESTRUCTURAS DE HORMIGÓN CON CYPECAD AUTOR: JOSÉ MARÍA FUENTES PARDO1.2. Definición de la geometría de la estructura1.2.1. Generación de plantas y grupos de plantasPara continuar debemos indicar al programa el número de plantas o forjados que presentala estructura que vamos a calcular (tres en nuestro caso). Para ello accedemos al menúIntroducción > Plantas / Grupos, y seleccionamos la opción „Nuevas Plantas‟. El programapregunta al usuario el modo cómo quiere introducir las plantas: sueltas (independientesentre sí) o agrupadas (en ese caso, cualquier elemento que se genere en una de las plantasse creará automáticamente en el resto). Con carácter general escogeremos la opción‘Sueltas’ y procederemos a su definición (posteriormente es posible agrupar varias plantassi dicha opción resultase conveniente).En el cuadro de diálogo que aparecerá a continuación se indicará el número de plantas deledificio (excluida la de cimentaciones), asignaremos nombre a cada una de las plantascreadas, e indicaremos sus correspondientes alturas. Las casillas correspondientes asobrecarga de uso [Q] y cargas muertas [CM] las rellenaremos inicialmente con valores „0‟.Más adelante indicaremos al programa las cargas que actúan sobre la estructura. La alturade cada planta se mide desde la cara superior del forjado de la planta en cuestión a la carasuperior del forjado de la planta inmediatamente inferior o hasta la cota de cimentación, enel caso de la planta situada inmediatamente por encima de esta.Una vez rellenados convenientemente todos los campos, se pulsa en „Aceptar‟. Figura 8. Definición de las plantas que componen el edificio a calcularUna vez creadas las plantas, accederemos a la opción „Editar plantas‟, para indicar alprograma la altura de la cota de cimentación del edificio (-2,80 metros, en nuestro caso).En la ventana que se abre a continuación podemos, igualmente, renombrar las distintasplantas y cambiar sus alturas. CURSO DE INTRODUCCIÓN AL CÁLCULO DE ESTRUCTURAS CON CYPE Pág. 12 de 51
  13. 13. MÓDULO 1 - CÁLCULO DE ESTRUCTURAS DE HORMIGÓN CON CYPECAD AUTOR: JOSÉ MARÍA FUENTES PARDO Figura 9. Ventana para la edición de plantas1.2.2. Introducción de pilaresPara generar los pilares del edificio trabajaremos en la pestaña inferior „Entrada de pilares‟.Accedemos al menú Introducción > Pilares, pantallas y arranques y hacemos clic sobre laopción „Nuevo pilar‟, lo que nos conducirá a una ventana en la que definiremos lascaracterísticas de los soportes a crear (dichas propiedades las podremos editar y modificarmás adelante). En nuestro caso, existen dos tipos de pilares en cuanto a su atura: Pilaresque llegan hasta la segunda planta y pilares que llegan hasta la planta de cubierta. Enprincipio crearemos un pilar desde el Grupo Inicial [Cimentación] hasta el Grupo Final[Planta 2]. Posteriormente modificaremos la altura de los pilares que no corresponden aeste tipo.En la casilla correspondiente a „Referencia‟ se introduce, si se desea, un nombre para elsoporte, de modo que sea fácil su posterior identificación. Cuando los pilares apoyan sobrecimientos debe marcarse la opción „Con vinculación exterior‟. En otro caso (pilares apeadossobre vigas o muros, por ejemplo) se indicará la opción „Sin vinculación exterior‟).En nuestro caso todos los pilares serán de sección cuadrada y 30x30 cm 2 de dimensiones entoda su altura.También es posible modificar los coeficientes de pandeo y empotramiento de los pilares quevamos creando desde esta ventana. CURSO DE INTRODUCCIÓN AL CÁLCULO DE ESTRUCTURAS CON CYPE Pág. 13 de 51
  14. 14. MÓDULO 1 - CÁLCULO DE ESTRUCTURAS DE HORMIGÓN CON CYPECAD AUTOR: JOSÉ MARÍA FUENTES PARDO Figura 10. Ventana para la ceración de nuevos pilaresDefinidas las propiedades del pilar en la ventana anterior, y tras pulsar „Aceptar‟,accederemos de nuevo a la pantalla principal de CYPECAD, pero el cursor adopta ahora unaforma diferente . Pinchando sobre la pantalla podemos ir introduciendo nuevos pilares,indicando al programa las cotas X e Y del eje del nuevo pilar respecto al último punto deinserción. Al acercar el cursor a una línea o cruce de cotas, el programa, por defecto, tomala misma como punto de inserción. Para hacer más cómoda la introducción de pilares enobras de geometría compleja, CYPECAD ofrece también la posibilidad de utilizar plantillas dedibujo (en formato DXF o DWG) que una vez cargadas actúen como ayudas, de un modosimilar a los SnapPoints de AutoCad. Se utilizarían para este fin las opciones de labarra de herramientas.De la misma manera, se procederá a introducir los 20 soportes de nuestro proyecto. Figura 11. Planta de pilares del edificio CURSO DE INTRODUCCIÓN AL CÁLCULO DE ESTRUCTURAS CON CYPE Pág. 14 de 51
  15. 15. MÓDULO 1 - CÁLCULO DE ESTRUCTURAS DE HORMIGÓN CON CYPECAD AUTOR: JOSÉ MARÍA FUENTES PARDOUna vez generados los pilares, es posible editarlos y cambiar cualquiera de suscaracterísticas, accediendo al menú Introducción > Pilares, plantas y arranques yseleccionando la opción „Editar‟. Existen asimismo otras opciones de interés disponiblescomo „Borrar‟, „Desplazar‟, „Copiar‟, „Introducción de cargas en cabeza de pilares‟, etc.Utilizando la opción „Modificar inicio y final‟ cambiaremos la longitud de los pilares P1, P2,P3, P6, P7, P8, P11, P12, P13, P16, P17 y P18, haciéndolos llegar hasta la planta decubierta. Figura 12. Ventana ‘Modificar inicio y/o fin de pilar’1.2.3. Muros de sótanoPara poder definir el muro de contención de tierras que delimitará el sótano del edificio, sedebe cambiar a la pestaña de Entrada de vigas, en la esquina inferior izquierda de lapantalla.En la esquina inferior derecha de la pantalla aparecerá el nombre del grupo o planta en laque se está trabajando en cada momento. Para poder moverse de un grupo a otro, seutilizan los iconos de Subir grupo [] y Bajar grupo [] en la barra de herramientas. Noscolocamos de ese modo en la planta de cimentación del edificio.Accediendo al menú Vigas/Muros > Entrar Muro, aparecerá un submenú, que permitirá laelección del tipo de muro a introducir. En este caso, se escoge el primer icono,correspondiente a un muro de hormigón armado (Esta opción solamente sirve para elcálculo de muros sobre los que apoya un forjado. Para calcular muros en ménsula dispone elprograma de un módulo de cálculo específico). CURSO DE INTRODUCCIÓN AL CÁLCULO DE ESTRUCTURAS CON CYPE Pág. 15 de 51
  16. 16. MÓDULO 1 - CÁLCULO DE ESTRUCTURAS DE HORMIGÓN CON CYPECAD AUTOR: JOSÉ MARÍA FUENTES PARDOSe indicará el grupo de arranque [cimentación] y el de finalización [planta 1] del muro. Losespesores se introducen al eje del muro (un muro centrado de 300 mm, tendrá 150 mm deespesor a cada lado; un muro medianero en el borde derecho de la parcela tendrá 300 mma la derecha y 0 mm a la izquierda). Haciendo clic en el botón „Editar cimentación‟ , seaccede a un nuevo cuadro de diálogo. Desde éste se definirá la cimentación corrida delmuro. Se escogerá hacia dónde se desea que tenga el vuelo la zapata, así como un valororientativo de canto y vuelos, que el programa corregirá convenientemente tras el cálculo.En nuestro caso colocaremos bajo el muro una zapata corrida con vuelo a ambos lados delmuro, de canto 50 cm. Figura 13. Introducción de muro de sotanoAntes de introducir el muro en la pantalla principal de CYPECAD, vamos a definir losempujes que actúan sobre. Para ello accedemos a la opción „Empujes‟.Haciendo clic sobre el botón [+] crearemos una nueva situación de empujes, escogiendo acontinuación si existen una o dos situaciones de relleno (Resulta recomendable crear dossituaciones de relleno, una correspondiente a un drenaje del terreno del 100% y otra encondiciones del terreno parcialmente saturado de agua). Haciendo clic en el botón grande CURSO DE INTRODUCCIÓN AL CÁLCULO DE ESTRUCTURAS CON CYPE Pág. 16 de 51
  17. 17. MÓDULO 1 - CÁLCULO DE ESTRUCTURAS DE HORMIGÓN CON CYPECAD AUTOR: JOSÉ MARÍA FUENTES PARDOcon forma de muro, aparecerá un nuevo cuadro de diálogo, desde el cual se elige laHipótesis de carga que actuará sobre el terreno (La carga permanente de la acera en elprimer caso). A continuación, haciendo clic en el botón „Terreno‟, accedemos a una pantalladonde debemos definir el valor de la carga que actúa sobre el mismo y sus característicasgeotécnicas (véase Figura 14). Figura 14. Definición de empujes ejercidos por el terreno sobre el muro (I)Del mismo modo definimos una segunda situación de relleno, en este caso con lasobrecarga de uso por tráfico (6 kN/m2) y evacuación por drenaje del 30%. Figura 15. Definición de empujes ejercidos por el terreno sobre el muro (II) CURSO DE INTRODUCCIÓN AL CÁLCULO DE ESTRUCTURAS CON CYPE Pág. 17 de 51
  18. 18. MÓDULO 1 - CÁLCULO DE ESTRUCTURAS DE HORMIGÓN CON CYPECAD AUTOR: JOSÉ MARÍA FUENTES PARDOFinalmente se indicará al programa el lado del muro desde el que se ejercerán los empujespor parte del terreno (izquierda o derecha), para proceder a continuación a generar el muroen pantalla. Figura 16. Edición de empujes laterales en muroConcluida la definición de los empujes de tierras, accedemos a la pantalla principal deCYPECAD y procedemos a la generación de los diferentes tramos de muro, pinchando en lospuntos de inicio y final, de modo que los empujes queden efectivamente del ladoanteriormente indicado. El comando „Ortogonal‟ de la barra de herramientas superiorfacilitará esta tarea. Figura 17. Generación del muro de sótano CURSO DE INTRODUCCIÓN AL CÁLCULO DE ESTRUCTURAS CON CYPE Pág. 18 de 51
  19. 19. MÓDULO 1 - CÁLCULO DE ESTRUCTURAS DE HORMIGÓN CON CYPECAD AUTOR: JOSÉ MARÍA FUENTES PARDO1.2.4. Entrada de vigasPara poder introducir las vigas necesitamos desplazarnos por las diferentes plantas deledificio, lo que podemos hacer utilizando los iconos de la barra de herramientassuperior. En la parte inferior derecha aparece información de la planta activa en cadamomento. En nuestro caso, accedemos a la planta 1 del edificio.Para generar y definir las vigas que forman parte de la estructura, se accede al menúVigas/Muros > Entrar Viga (Activada la pestaña inferior „Entrada de vigas‟). De losdiferentes tipos de vigas disponibles (vigas planas, vigas descolgadas, vigas con ferrallaprefabricada, vigas pretensadas, vigas metálicas y otras) elegimos la opción de vigas planasde 30 cm de ancho (primer icono en la columna de la izquierda). El ancho se definepinchando sobre la cota en el dibujo de la derecha e introduciendo el valor obtenido en elpredimensionado (30 cm en nuestro caso). En el caso de las vigas planas, su canto quedarádeterminado cuando definamos los forjados, en otro caso deberúiamos también consignareste valor. Figura 18. Ventana para definir las características de las vigasA continuación, en la pantalla general de CYPECAD vamos definiendo la posición de lasdiferentes vigas, definiendo sus puntos de origen y final sobre los pilares correspondientes ycambiando de planta cuando sea necesario (Obsérvese que inicialmente el programa asignaa las vigas planas canto 0, lo que cambiará posteriormente cuando se definan los forjados,pasando a adoptar el canto de éstos). Las opciones „Borrar‟, „Prolongar‟, „Editar‟, o CURSO DE INTRODUCCIÓN AL CÁLCULO DE ESTRUCTURAS CON CYPE Pág. 19 de 51
  20. 20. MÓDULO 1 - CÁLCULO DE ESTRUCTURAS DE HORMIGÓN CON CYPECAD AUTOR: JOSÉ MARÍA FUENTES PARDO„Desplazar‟ del menú Vigas/Muros pueden resultar útiles, para llevar a cabo diversasoperaciones sobre las vigas generadas. Figura 19. Generación de vigas en la planta 2 del edificio.1.2.5. Creación de forjados unidireccionales (plantas 1 y 2 del edificio)Los forjados se denominan „paños‟ en CYPECAD y deben estar contenidos entre vigas,zunchos y/o muros. El programa marca con un aspa los huecos existentes en los que podráir situado un forjado. Accediendo al menú Paños > Gestión Paños, se activa la barra deherramientas para la generación de forjados. La única opción disponible inicialmente en lamisma es „Entrar un nuevo paño‟. Seleccionando dicha opción se abrirá una ventana en laque podremos elegir entre diferentes tipologías de forjado que CYPE permite calcular. Figura 20. Barra de herramientas ‘Gestión de paños’ y ventana para la generación de nuevos paños CURSO DE INTRODUCCIÓN AL CÁLCULO DE ESTRUCTURAS CON CYPE Pág. 20 de 51
  21. 21. MÓDULO 1 - CÁLCULO DE ESTRUCTURAS DE HORMIGÓN CON CYPECAD AUTOR: JOSÉ MARÍA FUENTES PARDOEn la columna de la izquierda elegiremos el tipo de paño a crear [forjado unidireccional, losamaciza, forjado reticular, losa mixta de hormigón y chapa, etc.]. Escogiendo la opción„Forjados de viguetas‟, aparecerán una serie de iconos que representan las diferentestipologías de forjados de viguetas entre las que podremos elegir: 1 2 3 4 5 61. Forjado de viguetas genérico: Es la opción idónea si aún no se tiene decidido el tipo de vigueta a emplear. Si se escoge este tipo de forjado, conviene saber que el programa no va a armar el forjado a positivos; simplemente proporcionará el valor del momento positivo máximo para poder escoger con posterioridad en un catálogo la vigueta oportuna.2. Forjado de viguetas prefabricadas armadas3. Forjado de viguetas prefabricadas pretensadas4. Forjado de viguetas in situ: se refiere a forjados de nervios hormigonados in situ.5. Forjado de viguetas metálicas.6. Forjado de viguetas tipo “JOIST”En nuestro caso seleccionaremos la opción „Forjado de viguetas genérico‟.A continuación, se añadirá un nuevo forjado haciendo clic en el icono Añadir [+].En el cuadro de diálogo que se abre a continuación debemos dar un nombre [„Referencia‟] alforjado, establecer el espesor de la capa de compresión, el intereje del mismo y la anchurade los nervios. En el ejemplo que nos ocupa denominaremos al forjado „20+5‟ (espesor dela capa de compresión: 5 cm; canto de la bovedilla: 20 cm; intereje: 75 cm; ancho delnervio: 15 cm e incremento del nervio: 5 cm). Se utilizarán para ecutar el forjado bovedillascerámicas. CURSO DE INTRODUCCIÓN AL CÁLCULO DE ESTRUCTURAS CON CYPE Pág. 21 de 51
  22. 22. MÓDULO 1 - CÁLCULO DE ESTRUCTURAS DE HORMIGÓN CON CYPECAD AUTOR: JOSÉ MARÍA FUENTES PARDO Figura 21. Creación de un forjado de viguetas genérico.Una vez definido el forjado, se procede a introducir los paños correspondientes en laestructura que estamos generando. Para ello existen tres métodos: introducirlo con lasviguetas paralelas a una viga, con las viguetas perpendiculares a una viga o indicando dospuntos de paso de una de las viguetas. A continuación bastará con hacer clic sobre unocualquiera de los paños de forjado (que se activan en color amarillo al pasar con el ratónsobre ellos), y a continuación sobre una de las vigas que lo delimitan de acuerdo con laopción de dirección de los nervios antes elegida. De este modo, quedará introducido elprimer paño de forjado, tal y como se muestra en la figura adjunta. Figura 22. Introducción del primer paño de forjado en la planta 1 del edificio.IMPORTANTE: Creado el primer paño de forjado, para generar los siguientes, utilizaremos laopción „Copiar paño‟ de la barra de herramientas „Gestión de paños‟. De ese modoCYPECAD nos dará la opción de garantizar la continuidad de los nervios en los tramoscontinuos procediendo a su cálculo como vigas continuas. De no hacerlo así, los diferentestramos generados se calcularan como viguetas independiente biapoyadas en sus extremos. CURSO DE INTRODUCCIÓN AL CÁLCULO DE ESTRUCTURAS CON CYPE Pág. 22 de 51
  23. 23. MÓDULO 1 - CÁLCULO DE ESTRUCTURAS DE HORMIGÓN CON CYPECAD AUTOR: JOSÉ MARÍA FUENTES PARDO Figura 23. Opciones de copia de pañosEl resultado final debe ser similar al que muestran las imágenes. Figura 24. Forjados unidireccionales de la obra en las plantas 1 y 2 del edificio.1.2.6. Creación de losa maciza en la planta de cubierta del edificioLa cubierta del edificio se resolverá mediante una losa maciza, que posteriormenteconvertiremos en inclinada (mediante la opción „Forjados inclinados/Desniveles‟ en el menúGrupos). Los bordes de ésta se definieron previamente como vigas planas de ancho igual a30 cm.En el menú Paños > Gestión paños, se añade un nuevo forjado, en este caso del tipo „Losasmacizas‟, y se introduce el canto total de la misma en la casilla correspondiente (20 cm ennuestro caso). CURSO DE INTRODUCCIÓN AL CÁLCULO DE ESTRUCTURAS CON CYPE Pág. 23 de 51
  24. 24. MÓDULO 1 - CÁLCULO DE ESTRUCTURAS DE HORMIGÓN CON CYPECAD AUTOR: JOSÉ MARÍA FUENTES PARDO Figura 25. Definición de las características de la losa de cubiertaSe procede a continuación a la introducción de la losa, del mismo modo que ya se hizoanteriormente en el caso de los forjados unidireccionales (haciendo clic sobre el huecocorrespondiente y una de las vigas de contorno. Figura 26. Introducción de la losa1.2.7. Forjados inclinadosTal y como se indicó anteriormente, para generar un forjado inclinado en CYPECAD seefectúa desde el menú Grupos > Forjados inclinados/Desniveles, partiendo de un forjadohorizontal de tipo unidireccional, reticular o de losa previamente creado. CURSO DE INTRODUCCIÓN AL CÁLCULO DE ESTRUCTURAS CON CYPE Pág. 24 de 51
  25. 25. MÓDULO 1 - CÁLCULO DE ESTRUCTURAS DE HORMIGÓN CON CYPECAD AUTOR: JOSÉ MARÍA FUENTES PARDOEn la ventana que se abre al elegir dicha opción, se añadirá un nuevo plano haciendo clic enel icono Añadir [+]. Existen varias opciones para definir la inclinación del plano. En nuestrocaso utilizaremos la opción „Recta horizontal y pendiente‟ y pulsamos el botón definir enplanta. Figura 27. Definición de la pendiente de un forjado inclinadoIntroduciremos una recta horizontal entre los pilares 6 y 11 de cota 0, y asignamos al planouna inclinación del 30% (0,3). Definida la inclinación del plano seleccionamos la opción„Asignar‟ y elegimos en planta el paño al que le corresponderá la inclinación indicada. Figura 28. Asignación de la pendiente al plano correspondiente al faldón izquierdo de la cubierta CURSO DE INTRODUCCIÓN AL CÁLCULO DE ESTRUCTURAS CON CYPE Pág. 25 de 51
  26. 26. MÓDULO 1 - CÁLCULO DE ESTRUCTURAS DE HORMIGÓN CON CYPECAD AUTOR: JOSÉ MARÍA FUENTES PARDOA continuación, repetimos el proceso para generar el plano correspondiente al faldónderecho de la cubierta. En este caso, para que el forjado tenga la inclinación requerida, larecta de definición la introducimos desde P13 a P8. Figura 29. Definición de la inclinación correspondiente al faldón derecho de cubierta.Para finalizar, „Asignamos‟ el nuevo plano inclinado al paño correspondiente al faldónderecho de cubierta haciendo clic en él con el ratón.1.2.8. Generación de elementos de cimentación: zapatas y vigas de atadoPara poder generar los elementos de cimentación debemos estar situados en la planta 0 dela estructura. En otro caso, las opciones del menú „Cimentación‟ aparecerán desactivadas.La cimentación bajo el muro de sótano, mediante una zapata corrida, ya fue previamentedefinida al generar dicho elemento.En el menú Cimentación se elige la opción „Elementos de Cimentación‟ para introducir laszapatas. Aparece de nuevo un submenú flotante, en el que seleccionaremos la primeraopción [„Nuevo‟] e indicaremos a continuación el tipo de elemento a crear („Elemento de unsolo pilar‟ y „zapata de hormigón armado‟). CURSO DE INTRODUCCIÓN AL CÁLCULO DE ESTRUCTURAS CON CYPE Pág. 26 de 51
  27. 27. MÓDULO 1 - CÁLCULO DE ESTRUCTURAS DE HORMIGÓN CON CYPECAD AUTOR: JOSÉ MARÍA FUENTES PARDO Figura 30. Definición de las características de los elementos de cimentación a generar.Al „Aceptar‟ y pasar con el ratón sobre los arranques de los pilares en la planta 0 apareceráel puntero con la forma de la zapata. Según la posición exacta del ratón sobre el pilar esteadquiere formas diferentes para indicarnos la posibilidad de generar una zapata centrada,de medianería o de esquina. En este caso, no es necesario introducir zapatas bajo lossoportes perimetrales, dado existe una cimentación por zapata corrida pajo el muro.Una vez generadas las cuatro zapatas bajo los pilares, procedemos a crear las vigas deatado entre ellas. Para ello vamos nuevamente al menú „Cimentación‟ y seleccionamos laopción „Vigas centradoras y de atado‟, abriéndose la barra de herramientas correspondiente(Figura 31). Figura 31. Barra de herramientas ‘Vigas centradoras y de atado’Haciendo clic sobre la única opción inicialmente activa („Entrar viga‟) accedemos a unaventana desde la que asignaremos las características correspondientes a las vigas decimentación que queremos crear. En nuestro caso, seleccionaremos la opción „Viga concentrado automático en los extremos‟ para que el propio programa identifique el tipode viga necesario en cada caso. Dejamos la opción que viene por defecto, con dimensionesy armado mínimo, pues el propio programa dimensionará y armará convenientemente estoselementos después de efectuar los cálculos. Tras pulsar „Aceptar‟ procedemos a generar lasvigas de atado entre zapatas, indicando el punto inicial y final de cada una de ellas. CURSO DE INTRODUCCIÓN AL CÁLCULO DE ESTRUCTURAS CON CYPE Pág. 27 de 51
  28. 28. MÓDULO 1 - CÁLCULO DE ESTRUCTURAS DE HORMIGÓN CON CYPECAD AUTOR: JOSÉ MARÍA FUENTES PARDOLa cimentación generada se muestra en la figura 32. Figura 32. Planta de cimentación del edificio, con los arranques de pilares y muros de sótano1.2.9. Vista tridimensional de la estructuraConcluido el proceso de generación de la estructura y antes de proceder a introducir lascargas, podemos visualizar en 3D la estructura terminada. Para ello accedemos al menú„Grupos‟ y seleccionamos la opción „Vista 3D edificio‟ o el icono en la barra deherramientas secundaria. El resultado a obtener se muestra en la Figura adjunta. CURSO DE INTRODUCCIÓN AL CÁLCULO DE ESTRUCTURAS CON CYPE Pág. 28 de 51
  29. 29. MÓDULO 1 - CÁLCULO DE ESTRUCTURAS DE HORMIGÓN CON CYPECAD AUTOR: JOSÉ MARÍA FUENTES PARDO Figura 33. Vista tridimensional de la estructura1.3. Cargas1.3.1. Introducción de las cargas sobre la estructura: GeneralidadesDefinida geométricamente la estructura, pasamos a introducir a continuación las cargas queactúan sobre ella. Para ello seguiremos trabajando en la pestaña „Entrada de vigas‟ yutilizaremos las opciones del menú „Cargas‟. Dentro de dicho menú disponemos de lassiguientes opciones:Las cargas debidas a los pesos propios de vigas, pilares, forjados y elementos decimentación ya las tiene en cuenta automáticamente el programa sin necesidad deintroducirlas manualmente. Las acciones de viento y/o sismo se introducen mediante dosmódulos específicos de los que dispone el programa, que veremos posteriormente.El resto de las cargas que actúan sobre la estructura son las siguientes: CURSO DE INTRODUCCIÓN AL CÁLCULO DE ESTRUCTURAS CON CYPE Pág. 29 de 51
  30. 30. MÓDULO 1 - CÁLCULO DE ESTRUCTURAS DE HORMIGÓN CON CYPECAD AUTOR: JOSÉ MARÍA FUENTES PARDO Forjado 1 Carga permanente: Solados y tabiquería ........................................ 1,8 kN/m2 Carga permanente: Cerramiento perimetral de fachadas .................. 9,1 kN/m Sobrecarga de uso: Oficinas .......................................................... 2 kN/m2 Forjado 2 CP (área oficinas): Solado + tabiquería .......................................... 1,8 kN/m2 CP (área azotea): Formación pendientes + membrana + solado ........ 2,1 kN/m2 CP: Falso techo losetas de escayola ................................................ 0,3 kN/m2 CP: Cerramiento perimetral de fachadas ......................................... 6,3 kN/m CP: Peto + barandilla de la terraza ................................................. 1,5 kN/m Sobrecarga de uso: Oficinas .......................................................... 2 kN/m2 Sobrecarga de uso: Azotea transitable ........................................... 2 kN/m2 Sobrecarga de uso: Barandilla o borde de voladizo .......................... 2 kN/m Sobrecarga de nieve (área azotea) ................................................ 0,7 kN/m2 Forjado 3 Carga permanente: Enlucido de yeso ............................................. 0,2 kN/m2 Carga permanente: Peso propio de la cubierta ................................ 1,2 kN/m2 Sobrecarga de uso: Cubierta no transitable ..................................... 1 kN/m2 Sobrecarga de nieve .................................................................... 0,7 kN/m21.3.2. Cargas en gruposLas cargas superficiales que afectan a toda una planta o grupo del edificio correspondientesa las hipótesis 1 („Cargas muertas o pesos propios de los elementos constructivos‟) y 2(„Sobrecargas de uso‟) pueden introducirse utilizando un generador específico que facilita latarea [menú Cargas > Cargas en grupos]. En la ventana que se despliega indicamos plantaa planta el valor de las cargas existentes en cada planta (la columna Q corresponde a lassobrecargas de uso y la columna CM a las cargas muertas o permanentes). En el ejemploque nos ocupa asignamos los siguientes valores: CURSO DE INTRODUCCIÓN AL CÁLCULO DE ESTRUCTURAS CON CYPE Pág. 30 de 51
  31. 31. MÓDULO 1 - CÁLCULO DE ESTRUCTURAS DE HORMIGÓN CON CYPECAD AUTOR: JOSÉ MARÍA FUENTES PARDO CM Q Planta (Carga permanente) (Sobrecarga de uso) Planta 3 1,4 kN/m2 1 kN/m2 Planta 2 0,3 kN/m2 2 kN/m2 Planta 1 1,8 kN/m2 2 kN/m2 Figura 34. Introducción de cargas globales sobre un grupo o planta del edificio1.3.3. Otras cargas permanentes y de usoEl resto de cargas por introducir (cargas lineales de cerramientos, solados en planta 2,sobrecarga de nieve, sobrecarga lineal en barandilla) las generaremos desde el menúCargas, una vez situados en el grupo que corresponda.La opción Cargas lineales en vigas permitirá introducir cargas lineales directamentesobre las vigas de la estructura, como por ejemplo, las cargas debidas a las fachadas o lasobrecarga lineal en la barandilla de la azotea de la segunda planta. En el cuadro de diálogocorrespondiente, se introduce la hipótesis a la que pertenece la carga, y el valorcaracterístico de la acción. Tras pulsar en el botón Añadir, bastará con seleccionar la/sviga/s en cuestión para aplicarle la carga. CURSO DE INTRODUCCIÓN AL CÁLCULO DE ESTRUCTURAS CON CYPE Pág. 31 de 51
  32. 32. MÓDULO 1 - CÁLCULO DE ESTRUCTURAS DE HORMIGÓN CON CYPECAD AUTOR: JOSÉ MARÍA FUENTES PARDO Figura 35. Ventana para la introducción de cargas lineales en vigas.De igual modo podemos proceder con las restantes cargas lineales (Planta 1: Cerramientoperimetral de fachadas 9,1 kN/m; Planta 2: Cerramiento perimetral fachada: 6,3 kN/m ycerramiento perimetral de la azotea: 1,5 kN/m ; Sobrecarga de uso en barandilla: 2 kN/m.La opción Cargas superficiales en paños permite introducir cargas superficialesdirectamente sobre los paños de forjado. Esta opción resulta especialmente útil cuando enuna misma planta conviven zonas con distintos valores de sobrecarga (en el ejemplo quenos ocupa, tal es el caso de las cargas de solados en la planta 2 del edificio). Utilizando estaopción añadimos una carga de 1,8 kN/m2 en el área de oficinas y de 2,1 kN/m2 en la zonaocupada por la azotea. El resultado final en dicha planta se muestra en la figura 36. Figura 36. Diagrama de cargas en vigas y paños en la planta 2 del edificio (No aparecen representadas la cargas globales del grupo)1.3.4. Sobrecarga de nievePara introducir la sobrecarga de nieve sobre la cubierta y la azotea, hemos tenido quegenerar previamente una nueva hipótesis de carga, desde el menú Obra > Datos generales,pinchando a continuación en el botón „Hipótesis adicionales (cargas especiales)‟. Véase alrespecto el apartado 1.1.5.Para introducir la carga de nieve sobre la cubierta (planta 3) y en la azotea de la planta 2, CURSO DE INTRODUCCIÓN AL CÁLCULO DE ESTRUCTURAS CON CYPE Pág. 32 de 51
  33. 33. MÓDULO 1 - CÁLCULO DE ESTRUCTURAS DE HORMIGÓN CON CYPECAD AUTOR: JOSÉ MARÍA FUENTES PARDOse accederá a ambas plantas mediante los botones Subir grupo [] y Bajar grupo [], y seintroducirá dicha acción como una carga superficial en paños, tal como se explicó en elapartado anterior. En el menú desplegable para generar este tipo de cargas, se introduciráel valor característico de la sobrecarga (0,7 kN/m2 en el ejemplo que nos ocupa) y seasignará dicho valor a la hipótesis correspondiente (Sobrecarga de nieve).1.3.5. Acción del vientoCYPECAD dispone de una aplicación específica para generar las cargas de viento que actúansobre la estructura. Se accede a la misma desde el menú Obra > Datos generales,activando en el apartado „Acciones‟ la casilla correspondiente a „Con acción de viento‟. En elcuadro de diálogo que se despliega (Figura 37) debemos consignar la norma a utilizar paradeterminar las acciones de viento (CTE DB-SE-AE España) y los restantes parámetros quese indican continuación: - Direcciones a considerar para el viento: X e Y. - Anchos de banda: longitudes de fachada expuesta en la dirección perpendicular a la acción del viento. Pueden ser diferentes en cada planta. - Zona eólica, de acuerdo con el mapa extraído del documento CTE DB-SE-AE (en nuestro caso B: Velocidad básica: 27 m/s). - Grado de aspereza del entorno según el documento CTE DB-SE-AE (en nuestro caso IV. zona urbana, industrial o forestal). CURSO DE INTRODUCCIÓN AL CÁLCULO DE ESTRUCTURAS CON CYPE Pág. 33 de 51
  34. 34. MÓDULO 1 - CÁLCULO DE ESTRUCTURAS DE HORMIGÓN CON CYPECAD AUTOR: JOSÉ MARÍA FUENTES PARDO Figura 37. Ventana para definir las acciones de viento sobre el edificio.1.4. CÁLCULO Y REVISIÓN DE RESULTADOS1.4.1. Cálculo y comprobación de erroresUna vez concluida la introducción de las cargas, procedemos a un primer cálculo de laestructura. Para ello accedemos al menú Calcular. En un primer tanteo se recomienda„Calcular la obra sin dimensionar cimentación‟, puesto que elegir dicha opción alarga eltiempo de cálculo y posiblemente existan errores de dimensionamiento que será necesariocorregir más tarde, antes de proceder al cálculo definitivo.Concluido el proceso de cálculo, el programa muestra un mensaje con los posibles errores uobservaciones. En el caso que nos ocupa, el programa nos advierte que no ha realizado laverificación al fuego de la estructura de acuerdo con el CTE DB SI, al tener desactivada laopción correspondiente en la ventana „Datos generales de obra‟ y una nota relativa a que elprograma no calcula flechas en losas macizas y forjado reticulares, recomendándonos laverificación manual de las mismas. CURSO DE INTRODUCCIÓN AL CÁLCULO DE ESTRUCTURAS CON CYPE Pág. 34 de 51
  35. 35. MÓDULO 1 - CÁLCULO DE ESTRUCTURAS DE HORMIGÓN CON CYPECAD AUTOR: JOSÉ MARÍA FUENTES PARDO Figura 38. Mensajes de errores y observaciones correspondientes al cálculo de la estructuraTras el cálculo se muestran en rojo y/o amarillo en las diferentes plantas del edificio loselementos que no cumplan alguna de las comprobaciones en el E.L.U. o en E.L.S. Figura 39. Vigas que no cumplen con alguna de las comprobaciones de la norma (planta 2)Para analizar los resultados obtenidos tras el cálculo matricial de la estructura accedemos ala pestaña „Resultados‟. Las opciones „Errores en vigas‟ del menú „Vigas /Muros‟ y „Errores‟del menú Viguetas nos permiten obtener información adicional sobre las comprobacionesque no cumplen los elementos en cuestión. CURSO DE INTRODUCCIÓN AL CÁLCULO DE ESTRUCTURAS CON CYPE Pág. 35 de 51
  36. 36. MÓDULO 1 - CÁLCULO DE ESTRUCTURAS DE HORMIGÓN CON CYPECAD AUTOR: JOSÉ MARÍA FUENTES PARDO Figura 40. Cuadro de errores de una de las vigas de la estructura1.4.2. Forjados unidireccionalesEl menú Viguetas > Errores mostrará las comprobaciones que no se cumplen en los nerviosde los forjados unidireccionales. En nuestro caso dicha opción está desactivada al no existirningún error de cálculo en estos elementos. Si los errores fueran generalizados deberíapensarse en aumentar el canto del forjado. Otra solución posible para eliminar errorespodría consistir en utilizar viguetas dobles.Es recomendable igualar armaduras y/o tipos de viguetas, para no obtener unacolección excesivamente grande de redondos y/o elementos prefabricados en un mismopaño de forjado. En el menú Viguetas, se encuentra la opción „Igualar‟ tanto para positivoscomo para negativos. Como se observa en la figura 41, pueden igualarse tanto cuantías dearmado como longitudes de redondos. En ambos casos, puede igualarse a un valor medio omáximo (En el caso que nos ocupa emplearemos esta última opción). Figura 41. Ventanas para igualar viguetas de forjado.En el menú Viguetas > Vistas se encuentran distintas opciones para la visualización del CURSO DE INTRODUCCIÓN AL CÁLCULO DE ESTRUCTURAS CON CYPE Pág. 36 de 51
  37. 37. MÓDULO 1 - CÁLCULO DE ESTRUCTURAS DE HORMIGÓN CON CYPECAD AUTOR: JOSÉ MARÍA FUENTES PARDOarmado efectuado por el programa en las viguetas de los forjados unidireccionales(activando o desactivando la visualización de momentos, cortantes y/o armaduras obtenidasen el cálculo). Figura 42. Configuración de la información relativa al armado de los forjados. CURSO DE INTRODUCCIÓN AL CÁLCULO DE ESTRUCTURAS CON CYPE Pág. 37 de 51
  38. 38. MÓDULO 1 - CÁLCULO DE ESTRUCTURAS DE HORMIGÓN CON CYPECAD AUTOR: JOSÉ MARÍA FUENTES PARDO1.4.3. Vigas 1.4.3.1 Verificación de esfuerzos y comprobación de erroresLas solicitaciones (esfuerzo cortante, momento flector y momento torsor) a las que seencuentran sometidas las diferentes secciones de cada una de las vigas se obtienen en elmenú Envolventes > Esfuerzos en vigas o mediante el icono de la barra deherramientas.Una vez seleccionados los esfuerzos que deseamos visualizar y la escala de presentación(0.02), pinchando sobre cada una de las vigas de la estructura aparecerán las gráficas deesfuerzos correspondientes. Se debe comprobar la coherencia de las solicitacionesobtenidas. Moviendo el cursor por la gráfica aparecen los valores en cada punto. Figura 43. Envolventes de esfuerzos en una de las vigas del proyectoMediante la opción „Errores de vigas‟ del menú Vigas/Muros vamos pinchando sobre lasvigas que no cumplen alguna comprobación o presentan alguna observación de cálculo (encolor rojo o amarillo). Utilizando el icono con forma de libro en la ventana de información deerrores se despliega una lista con información adicional sobre los errores consignados. 1.4.3.2 CorreccionesA continuación, procederemos a realizar las correcciones pertinentes en todas las vigas dela estructura que presentan errores. Para ello regresamos a la pestaña „Entrada de vigas‟ ymodificaremos las dimensiones y/o el tipo de viga utilizado. La opción „Asignar vigas‟ puederesultar útil si se pretenden modificar varias vigas de forma conjunta.En el ejemplo que nos ocupa convertiremos en descolgadas y cambiaremos las dimensionesde las vigas P9-P10 y P14-P15. En la planta 1 utilizaremos vigas de 30x30 cm2 y en laplanta 2 vigas de 30x40 cm2. CURSO DE INTRODUCCIÓN AL CÁLCULO DE ESTRUCTURAS CON CYPE Pág. 38 de 51
  39. 39. MÓDULO 1 - CÁLCULO DE ESTRUCTURAS DE HORMIGÓN CON CYPECAD AUTOR: JOSÉ MARÍA FUENTES PARDO 1.4.3.3 Edición de armadosEn el menú Vigas/Muros > Editar vigas aparecerá una ventana dónde se nos una propuestaarmado para cada una de las alineaciones de vigas que constituyen la estructura. Desdeesta ventana se podrán editar armaduras, aumentar longitudes de armado, regularizar eltamaño de las barras, etc. Para acceder a estas opciones, bastará con hacer clic en losbotones de la esquina superior izquierda, para seleccionar el tipo de barras a modificar(barras longitudinales o transversales ). Una vez realizadas las modificacionesoportunas, debería utilizarse la orden Resituar para que el programa recalcule flechas,cuantías mínimas, etc. Finalmente si así de desea deben guardarse los cambios realizadosen los armados mediante la opción „Guardar‟ . Figura 44. Ventana para la edición de los armados de las vigasNOTA IMPORTANTE: SI se realiza un recálculo de la estructura tras realizado modificacionesa los armados, dichas modificaciones se perderán, por lo que este proceso ÚNICAMENTEconviene realizarlo una vez corregidos los errores. Las últimas versiones del programa (v.2008 y posteriores) ofrecen la posibilidad de bloquear los armados e impedir que esosuceda. CURSO DE INTRODUCCIÓN AL CÁLCULO DE ESTRUCTURAS CON CYPE Pág. 39 de 51
  40. 40. MÓDULO 1 - CÁLCULO DE ESTRUCTURAS DE HORMIGÓN CON CYPECAD AUTOR: JOSÉ MARÍA FUENTES PARDO1.4.4. PilaresPara revisar los armados de soportes debe entrarse en el menú Pilares > Editar. Pinchadosobre un soporte, se muestra una ventana con la siguiente información: tipo y dimensionesde la sección, esfuerzos pésimos, gráfica de tensiones y armado de los pilares en cadaplanta. Debe comprobarse tanto la lógica de los resultados como la viabilidad constructivadel elemento. Figura 45. Ventana de comprobación y/o edición de pilaresInicialmente comprobaremos que los pilares no presentan errores de cumplimiento con lanorma. Si alguno de los pilares no cumple con alguna de las comprobaciones en cualquierade sus tramos, el programa nos lo indicará mediante el símbolo , situado al lado del pilaren cuestión en la ventana anterior.Puede editarse directamente la sección y las armaduras del pilar, y redimensionar el soporteen aquellos casos que parezca conveniente. El programa recalculará inmediatamente laarmadura necesaria para la nueva sección propuesta y/o comprobará si la armaduranecesaria es suficiente para resistir las solicitaciones a las que el soporte está expuesto.En el botón Cuadro de pilares pueden verse un esquema en planta del edificio con todos lossoportes presentes. Desde este cuadro de diálogo, puede, por ejemplo, igualarse lageometría y armados de distintos pilares, para facilitar la ejecución de la obra. CURSO DE INTRODUCCIÓN AL CÁLCULO DE ESTRUCTURAS CON CYPE Pág. 40 de 51
  41. 41. MÓDULO 1 - CÁLCULO DE ESTRUCTURAS DE HORMIGÓN CON CYPECAD AUTOR: JOSÉ MARÍA FUENTES PARDO Figura 46. Ventana ‘Cuadro de pilares’1.4.5. Losa maciza en la planta de cubiertaEn el menú Losas/Reticulares > Vistas, puede controlarse la visualización en pantalla delarmado efectuado por el programa en las losas y forjados reticulares de la obra, así comolas opciones disponibles para representar estos elementos en los planos. En este tipo deforjados resulta ilegible ver todas las armaduras al mismo tiempo, de modo que por defectoestá activada únicamente la visualización del armado longitudinal inferior de la losa oforjado. CURSO DE INTRODUCCIÓN AL CÁLCULO DE ESTRUCTURAS CON CYPE Pág. 41 de 51
  42. 42. MÓDULO 1 - CÁLCULO DE ESTRUCTURAS DE HORMIGÓN CON CYPECAD AUTOR: JOSÉ MARÍA FUENTES PARDO Figura 47. Ventana para configurar la visualización de los armados en losas y forjados reticularesAsimismo, en el menú Losas/Reticulares > Modificar Armaduras se pueden efectuar cambiosen el armado de estos elementos o añadir armaduras nuevas. La opción „Modificar paquete‟permite modificar tanto el armado como la longitud de un paquete de armaduras. Figura 48. Ventana de edición de armados en losasOtra opción habitualmente útil en estos elementos es la de „Modificar banda de distribución‟, CURSO DE INTRODUCCIÓN AL CÁLCULO DE ESTRUCTURAS CON CYPE Pág. 42 de 51
  43. 43. MÓDULO 1 - CÁLCULO DE ESTRUCTURAS DE HORMIGÓN CON CYPECAD AUTOR: JOSÉ MARÍA FUENTES PARDOque permitirá asignar a varios nervios contiguos el mismo armado, creando así paquetes dearmaduras y simplificando enormemente la construcción del forjado.1.4.6. Muro de contención: Edición y comprobación de los armadosPara comprobar el armado efectuado por CYPECAD en el muro de sótano y realizarmodificaciones del mismo debe accederse a la opción „Editar muro‟ en el menú Vigas/Muros[para que dicha opción esté activa debemos situarnos en una de las plantas donde seencuentre el muro; planta 0 ó planta 1 en nuestro caso]. En la ventana que se abre esposible realizar cambios al armado propuesto por el programa, efectuándoseautomáticamente un recálculo del muro y mostrándonos posibles errores. Desde estaventana podemos obtener también listados de comprobaciones y/o armados de cada uno delos muros existentes. Figura 49. Edición de armados en muros CURSO DE INTRODUCCIÓN AL CÁLCULO DE ESTRUCTURAS CON CYPE Pág. 43 de 51
  44. 44. MÓDULO 1 - CÁLCULO DE ESTRUCTURAS DE HORMIGÓN CON CYPECAD AUTOR: JOSÉ MARÍA FUENTES PARDO Figura 50. Listados de solicitaciones y armados en uno de los muros1.4.7. Cimentaciones.Debemos situarnos en la planta de cimentaciones (Planta 0). La opción „Errores decomprobación‟ en el menú „Cimentación‟ realiza una comprobación de los distintoselementos (zapatas y vigas de atado). Los elementos que presenten algún problema dedimensionado se mostrarán en color rojo. En cualquier caso, pulsando sobre cualquiera deos elementos que componen la cimentación se muestra un mensaje con las comprobacionesefectuadas y los errores de dimensionado o de comprobación que pudieran existir.Cuando las zapatas presentan pequeñas diferencias en dimensiones conveniente agruparlas,lo que se hace con la opción Cimentación > Elementos de cimentación > Igualar. CURSO DE INTRODUCCIÓN AL CÁLCULO DE ESTRUCTURAS CON CYPE Pág. 44 de 51
  45. 45. MÓDULO 1 - CÁLCULO DE ESTRUCTURAS DE HORMIGÓN CON CYPECAD AUTOR: JOSÉ MARÍA FUENTES PARDOOtra opción posible es aumentar la dimensión de las zapatas para que sus dimensionestotales en planta sean múltiplos de 25 cm, lo que se realiza desde el menú Cimentación >Elementos de cimentación > Editar. Pulsando sobre la zapata a modificar accedemos a unaventana de edición, donde podemos hacer cambios a la geometría y/o armado de la zapata.Seleccionamos como dimensiones de la zapata (125x125x50 cm). A continuación utilizamosla opción „Dimensionamiento‟ „Rearmar‟ para recalcular la armadura necesaria.Posteriormente podemos igualar esta zapata a las restantes, del modo indicado en elpárrafo anterior. Figura 51. Ventana de edición de una zapata1.5. LISTADOS Y PLANOSUna vez que se ha comprobado la estructura tras los cálculos y se ha dado el visto bueno alos armados obtenidos, se puede proceder a generar los listados de resultados y planos paraincorporarlos al proyecto del edificio.1.5.1. Listados de resultadosEl icono „Listados de la obra‟ , situado en la esquina superior derecha de la pantalla, CURSO DE INTRODUCCIÓN AL CÁLCULO DE ESTRUCTURAS CON CYPE Pág. 45 de 51
  46. 46. MÓDULO 1 - CÁLCULO DE ESTRUCTURAS DE HORMIGÓN CON CYPECAD AUTOR: JOSÉ MARÍA FUENTES PARDOpermite la obtención de listados. Se trata de distintos documentos que genera CYPECADpara la comprobación o justificación del cálculo de la estructura. Existen multitud delistados, aunque habitualmente no resulta necesario generar todos ellos. El exceso deinformación puede, de hecho, ser más perjudicial que la escasez de la misma. Figura 52. Listados de cálculo de a obra que permite obtener CYPECADUno de los listados más útiles es el Listado de datos de obra donde se reflejan la geometríadel edificio, los materiales a utilizar, las acciones consideradas en el cálculo, la normativautilizada, los coeficientes de mayoración, etc. De una buena parte de estos datos esnecesario dejar constancia expresa en la memoria.El listado Combinaciones usadas en el cálculo define todas las combinaciones de cargasutilizadas por programa al calcular la estructura en los diferentes estados límites.El Listado de armado de vigas incluye las solicitaciones en diferentes secciones de cada vigade la estructura [separadas L/6 entre sí]. También incluye los armados [superior, inferior yestribos], la capacidad mecánica y las flechas totales y activas de cada elemento.Las opciones Listados de envolventes de vigas y viguetas generan las gráficas desolicitaciones de los diferentes elementos. Esta opción puede resultar interesante para CURSO DE INTRODUCCIÓN AL CÁLCULO DE ESTRUCTURAS CON CYPE Pág. 46 de 51
  47. 47. MÓDULO 1 - CÁLCULO DE ESTRUCTURAS DE HORMIGÓN CON CYPECAD AUTOR: JOSÉ MARÍA FUENTES PARDOcomprobaciones y justificaciones del dimensionado de los elementos estructurales.Los diferentes listados se pueden visualizar por pantalla e imprimir directamente enimpresora desde la ventana de visualización. Resulta más interesante, no obstante, laopción de „Exportar‟ los mismos a un archivo TXT, HTML, PDF o RTF, que podremosalmacenar en disco y editar a nuestra conveniencia. Figura 53. Opción ‘Exportar’ listados de obra1.5.2. Obtención de planosDe forma previa a obtener cualquiera de los planos de la obra, puede y debe configurarse eltamaño predefinido los dibujos en el icono „Configuración General‟ > Planos . Ademásdel tamaño de salida de los planos pueden definirse también los márgenes de los mismos. Figura 54. Configuración de las opciones de planos CURSO DE INTRODUCCIÓN AL CÁLCULO DE ESTRUCTURAS CON CYPE Pág. 47 de 51
  48. 48. MÓDULO 1 - CÁLCULO DE ESTRUCTURAS DE HORMIGÓN CON CYPECAD AUTOR: JOSÉ MARÍA FUENTES PARDODesde el icono „Planos de obra‟ , en el lado superior derecho de la pantalla, se puedeacceder al cuadro de diálogo „Selección de planos‟, desde el cual se pueden configurar ygenerar diferentes tipos de planos. Pinchando sobre el icono Añadir [+], podremos definirun nuevo tipo de plano. Figura 55. Ventana ‘Selección de planos’Aparecerá entonces un nuevo cuadro de diálogo, en el cual se podrá elegir el tipo de plano agenerar entre las diferentes opciones que ofrece el programa en el desplegable superior. Eneste menú también se elegirá la escala, y el tipo de acotación. Haciendo clic en el botón„Configurar‟ podrán terminar de definirse las características concretas del plano escogido. Figura 56. Ventana ‘Edición de planos’Los diferentes tipos de planos disponibles son, entre otros: 1. Despiece de pilares: en este plano, se detallan todos los soportes de la estructura, CURSO DE INTRODUCCIÓN AL CÁLCULO DE ESTRUCTURAS CON CYPE Pág. 48 de 51
  49. 49. MÓDULO 1 - CÁLCULO DE ESTRUCTURAS DE HORMIGÓN CON CYPECAD AUTOR: JOSÉ MARÍA FUENTES PARDO planta a planta, con sus armados longitudinales, transversales y sus respectivas longitudes. 2. Planos de planta: Se incluyen en este grupo los planos de forjados y de cimentación. 3. Planos de vigas: Genera los planos de armado de las distintas vigas del proyecto. 4. Cuadro de pilares 5. Alzado de muros de hormigón: genera los planos de armado de los muros.Conviene en cada caso, desactivar las opciones de despieces de armados y resumen demedición, con objeto de no generar exceso de información.Desde el botón Detalles, pueden añadirse a los planos diferentes detalles constructivos deejecución desde una biblioteca que trae incorporada el propio programa. La lista de detallespodrán ser añadidos en todos los planos o exclusivamente en uno de ellos. Los detalles tipode la biblioteca deberán ser modificados posteriormente en CAD para adaptarlos al proyectoparticular que se está realizando. Figura 57. Biblioteca de detalles constructivos de CYPETerminada la configuración del plano, este se generará y aparecerá su nombre en laventana de „Selección de planos‟, quedando guardado con la obra. Cada uno de los planoscreados se pueden visualizar en la ventana de „Composición de planos‟, seleccionándolos ypulsando la opción „Aceptar‟. CURSO DE INTRODUCCIÓN AL CÁLCULO DE ESTRUCTURAS CON CYPE Pág. 49 de 51
  50. 50. MÓDULO 1 - CÁLCULO DE ESTRUCTURAS DE HORMIGÓN CON CYPECAD AUTOR: JOSÉ MARÍA FUENTES PARDO Figura 58. Ventana de composición de planosEn el desplegable de la esquina superior derecha de esta ventana, se escogerá el periféricode impresión deseado o el modo de guardar el plano (en un archivo DWG DXF o PDF). Eneste caso se ha seleccionado la opción DXF (fichero estándar de CAD), que puedamodificarse posteriormente en AutoCAD. Para ver los detalles del plano, debe hacerse clicen el icono Detalle de un dibujo y pulsar a continuación con el ratón sobre uno de losrecuadros del plano.Finalmente, queda exportar el plano en formatto DWG o DXF editables en CAD, haciendoclic en el icono „Imprimir todos‟ o „Imprimir seleccionados‟. Podrá definirse entonces elprefijo de los planos (por defecto FILE), y el número que lo acompaña. Por defecto elprograma guarda los planos en el directorio C:CYPE IngenierosPlanos enDXFCYPECADNombre de la obra, aunque es posible seleccionar igualmente otra ruta dealmacenamiento alternativa.  Figura 59. Selección de la ruta de guardado de los planos CURSO DE INTRODUCCIÓN AL CÁLCULO DE ESTRUCTURAS CON CYPE Pág. 50 de 51
  51. 51. MÓDULO 1 - CÁLCULO DE ESTRUCTURAS DE HORMIGÓN CON CYPECAD AUTOR: JOSÉ MARÍA FUENTES PARDO2.- BIBLIOGRAFIA CALAVERA, J. 2000. “Proyecto y cálculo de estructuras de hormigón” 2 Tomos. INTEMAC. Madrid. EHE 2008. Instrucción de Hormigón Estructural. Ministerio de Fomento. FERRI CORTES, J. et al. 2001. “Apuntes de iniciación a la construcción”. 3 Tomos. Editorial Club Universitario. Alicante. JIMENEZ MONTOYA, P. ET AL. 2000. “Hormigón Armado. 14ª Edición basada en la EHE ajustada al Código Modelo y al Eurocódigo”. Gustavo Gili. URBÁN BROTONS, P. 1999. “Apuntes de construcción de estructuras de hormigón armado”. Editorial Club Universitario. Alicante. MANUAL PROGRAMA INFORMÁTICO CYPE. CYPE INGENIEROS S.A. CURSO DE INTRODUCCIÓN AL CÁLCULO DE ESTRUCTURAS CON CYPE Pág. 51 de 51

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